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第三章 水沙資源

水資源指逐年可以更新和利用的地表水和地下水。陜西省水資源量年際間變化較大,一般用多年平均值說明區(qū)域水資源量的多寡及其時間和空間分布狀況。2002~2009年陜西省開展了第三次全省水資源調查評價,這項活動歷時7年,是全國水資源綜合規(guī)劃項目的組成部分。本章以下“地表水”“地下水”及“水資源總量”各節(jié)均為陜西省第三次水資源調查評價成果,資料系列為1956~2000年。

第一節(jié) 地表水

地表水資源量通常用河川徑流量表示。據1956~2000年水文資料計算,全省多年平均自產地表水資源量396.4億立方米,其中黃河流域90.7億立方米,長江流域305.7億立方米;陜北31.4億立方米,關中65.6億立方米,陜南299.5億立方米,詳見表1-3-1。全省多年平均年入境河川徑流量109.1億立方米,其中黃河流域入境41.2億立方米,長江流域入境67.9億立方米;多年平均年出境河川徑流量486.0億立方米,其中黃河流域出境123.6億立方米,長江流域出境362.4億立方米。黃河干流流經我省的過境水量以龍門水文站1956~2000年實測多年平均值計算為272.5億立方米。詳見表1-3-1:

陜西省1956~2000年年平均地表水、地下水及水資源總量調查評價表

表1-3-1

續(xù)表

受地形和降水等自然環(huán)境影響,陜西境內河川徑流在年內、年際和地區(qū)分布方面差異較大。

(一)地表水年內分配不均、年際差別大

降水年內分配不均。陜北地區(qū)平均年降水量454.3毫米,多集中于汛期6~9月,占全年降水量70%以上,6~9月汛期徑流量除陜北沙漠區(qū)占比例較小外,大部分地區(qū)占全年徑流量55%~66%;關中地區(qū)多年平均降水量647.6毫米,東西差異較大,主要集中于汛期6~9月,占全年降水量的57%~65%,6~9月汛期徑流量占全年徑流量的42%~58%;陜南地區(qū)多年平均降水量為894.7毫米,5~10月汛期降水量占全年降水量的80%以上,汛期徑流量占全年徑流量的76%~80%。而汛期的降水多集中于幾場大暴雨,大部分徑流量亦為暴雨所形成,造成局地雨澇和洪災。在作物生長3~5月的關鍵季節(jié),干旱少雨,對農業(yè)生產不利。降水、徑流年際差別很大。全省最大最小年降水量的極值比在2.4~11.4之間。

(二)地表水資源地區(qū)分布不均

陜西省河流徑流分布地區(qū)性差異明顯,多年平均年徑流深總體由南向北遞減,由山區(qū)向平原遞減,關中、陜南由西向東遞減,呈現兩個多水帶,一個南北過渡帶和兩個低值分布區(qū)。第一個多水帶在米倉山—大巴山,第二個多水帶在秦嶺南北坡。在這兩個多水帶之間有一個低值過渡帶。關中平原和陜北黃土高原為兩個低值區(qū)。

全省有窟野河—禿尾河、黃龍山、子午嶺、終南山、秦嶺西部、鳳凰山—草鏈嶺西部、褒河—酉水河中游、米倉山、任河—大巴山等九個徑流高值區(qū)。窟野河—禿尾河中游高值區(qū)徑流深為50~150毫米,秦嶺西部為300~700毫米,大于700毫米出現在清姜河—石頭河上游。終南山為400~500毫米。米倉山徑流深在600~1400毫米以上,為全省之冠。全省最低值出現在定邊沙漠閉流區(qū)及北洛河上游,徑流深僅為15~25毫米。

受技術、經濟和水生態(tài)環(huán)境保護等條件制約,地表水資源量中只有一部分是可被開發(fā)利用的,稱之為“地表水資源可利用量”,它是指在可預見時期內,在統(tǒng)籌考慮河道內生態(tài)環(huán)境和其他用水的基礎上,通過經濟合理、技術可行的措施,可供河道外生活、生產、生態(tài)用水的一次性最大水量(不包括回歸水的重復利用)。按河流水系和行政分區(qū)分析計算,陜西省1956~2000年多年平均年地表水可利用量為134.7億立方米,占全省地表水資源量的34%,其中黃河流域為46.0億立方米,占全省地表水資源量的11.6%,長江流域為88.6億立方米,占全省地表水資源量的22.4%,詳見表詳見表1-3-2、1-3-3及表1-3-4:

陜西省1956~2000年各流域年平均水資源可利用量調查評價表

表1-3-2

續(xù)表

陜西省1956~2000年行政分區(qū)年平均水資源可利用量調查評價表

表1-3-3

陜西省10條主要江河1956~2000年多年平均及2014年河川徑流量調查評價見表1-3-4:

陜西省主要江河2014年天然河川徑流量調查評價表

表1-3-4

第二節(jié) 地下水

地下水資源是指儲存于地下飽和含水層且可以逐年更新的淺層動態(tài)地下淡水資源量。陜北、關中、陜南3個不同水文地質區(qū)的地下水賦存特征不同,依據各地地下水含水層埋藏深度和實際開采現狀確定其地下水計算深度,陜北風沙灘區(qū)為80~220米;關中盆地的渭河及其支流漫灘和一、二級階地為60~220米,三級階地以上、黃土臺塬及洪積平原區(qū)為150~300米;陜南漢中盆地為60~150米。經計算,礦化度≤2克/升的淺層地下水淡水資源量,全省年均地下水資源量為130.8億立方米,其中黃河流域68億立方米,占全省52%;長江流域62.7億立方米,占全省48%。詳見表1-3-5;全省平原區(qū)地下水資源量52.5億立方米,山丘區(qū)地下水資源量87.9億立方米,二者的重復量為7.0億立方米,全省三大平原區(qū)中的關中平原(盆地)地下水資源量35.3億立方米,占全省地下水資源量的27%,漢中平原(盆地)地下水資源量4.4億立方米,占全省地下水資源量的3.4%,陜北風沙灘區(qū)地下水資源量12.9億立方米,占全省地下水資源量的10%。

受技術、經濟及生態(tài)環(huán)境等條件限制,區(qū)域地下水資源量中被允許開發(fā)利用的部分,稱之為地下水資源可開采量。全省多年平均地下水可開采量40.36億立方米,其中黃河流域34.02億立方米,長江流域6.34億立方米;平原區(qū)34.92億立方米,其中黃河流域31.86億立方米,長江流域3.06億立方米;山丘區(qū)5.44億立方米,其中黃河流域2.16億立方米,長江流域3.28億立方米;陜北地區(qū)5.71億立方米,關中地區(qū)28.28億立方米,陜南地區(qū)6.37億立方米。詳見表1-3-5:

陜西省2015年行政分區(qū)地下水可開采量表

表1-3-5 單位:平方千米,億立方米

注:礦化度濃度≤2克/升

地下水埋深受地形、地貌、河流切割等因素控制,同時隨氣候和人為因素變化。2014年陜北風沙灘區(qū)、關中盆地和漢中盆地三大平原區(qū)地下水位觀測結果是:

陜北風沙灘區(qū)監(jiān)測面積12905平方千米,地下水埋深均小于40米。埋深在20~40米的面積占該區(qū)總監(jiān)測面積的1.11%;埋深在8~20米的面積占該區(qū)總監(jiān)測面積的14.59%;埋深在4~8米的面積占該區(qū)總監(jiān)測面積的22.88%;埋深在2~4米的面積占該區(qū)總監(jiān)測面積的40.42%;埋深<2米的面積占該區(qū)總監(jiān)測面積的21.00%。與2013年同期相比,地下水位平均下降0.15米,其中定邊縣、橫山縣、榆陽區(qū)和神木縣地下水位分別下降0.33米、0.20米、0.19米和0.11米,下降幅度最大的區(qū)域位于定邊縣賀圈鎮(zhèn)一帶,下降1.13米。靖邊縣地下水位上升0.07米。

關中盆地監(jiān)測面積21394平方千米,地下水埋深大于40米的面積占該盆地總監(jiān)測面積的30.43%;埋深在20~40米的面積占該盆地總監(jiān)測面積的20.53%;埋深在8~20米和4~8米的面積分別為23.27%和12.27%,埋深處于2~4米和<2米的面積共占13.50%。與2013年同期相比,地下水位平均上升0.22米,其中西安市、寶雞市、渭南市、銅川市和楊凌區(qū)地下水位分別上升0.15米、0.09米、0.40米、0.14米和0.13米;咸陽市地下水位略有下降為0.04米。

漢中盆地監(jiān)測面積1610平方千米,地下水埋深均小于40米。其中埋深在20~40米的面積占該盆地總監(jiān)測面積的1.01%,埋深在8~20米的面積占盆地總監(jiān)測面積的26.61%,埋深在4~8米的面積占盆地總監(jiān)測面積的35.02%,埋深在2~4米的面積占盆地總監(jiān)測面積的29.70%,埋深<2米的面積占7.66%。與2013年同期相比,地下水位平均下降0.02米,地下水位總體呈下降趨勢。其中漢臺區(qū)和洋縣地下水位分別下降0.08米和0.11米,下降幅度最大的區(qū)域位于漢臺區(qū)北關辦事處葉家營村一帶,下降0.88米;城固縣地下水位上升0.29米,上升幅度最大的區(qū)域位于城固縣上元觀鎮(zhèn)向日寺村一帶,上升1.05米。

陜西省平原區(qū)具有連續(xù)監(jiān)測資料的地下水降落漏斗或超采區(qū)主要分布在西安市、咸陽市、渭南市。2014年西安、咸陽市城區(qū)中心為嚴重超采區(qū),咸陽市秦都區(qū)灃東漏斗及咸陽市三原縣魯橋漏斗面積均較2013年同期減小,其中減小面積最大的為西安市城區(qū)嚴重超采區(qū),減小17.52平方千米,減小面積最小的為咸陽市三原縣魯橋漏斗,減小0.16平方千米;咸陽市興平市興化漏斗及渭南市杜橋嚴重超采區(qū)面積均較2013年同期增加,增加面積分別為1.22平方千米、0.56平方千米。詳見2014年全省平原區(qū)地下水降落漏斗或超采區(qū)變化情況表1-3-6:

陜西省2014年平原區(qū)地下水降落漏斗或超采區(qū)變化情況表

表1-3-6

陜西地下水中有部分巖溶水可供開發(fā)利用。陜北府谷縣黃河谷地、關中的渭北黃土高原和斷陷盆地過渡地帶,以及陜南秦巴山地的部分地區(qū)廣泛分布有開發(fā)利用前景的巖溶水。

陜北地區(qū)巖溶水主要分布于府谷縣的天橋巖溶水泉域,其巖溶水系統(tǒng)是一個邊界清楚、相對完整和獨立的地下水系統(tǒng),跨晉、陜、內蒙古三省,東西寬90千米,南北長205千米,展布于黃河東岸及黃河谷地,總面積約11000平方千米,含水層富水性強,單井出水量為2萬~4萬立方米/天,具備建立大型、特大型水源地的條件,可開采量為0.7884億立方米/年。

關中地區(qū)渭北巖溶水具有隱伏地下、水位深埋和富水性不均的特點,以趙氏河為界分為東、西兩部分。東部巖溶水系統(tǒng)以寒武、奧陶系灰?guī)r、白云巖為主,巖溶水水位標高349~388米。習稱“380”巖溶水。按裂隙構造和富水性差異,以愛帖村逆斷層—秦家河為界又劃分為兩個子系統(tǒng),以西是銅、蒲、合子系統(tǒng),面積6390平方千米;以東是韓城子系統(tǒng),面積6390平方千米。渭北巖溶水總補給量4.8841億立方米/年,其中河流滲漏補給量2.8899億立方米/年,占總補給量的59.17%;降水入滲補給量1.5462億立方米/年,占總補給量的31.66%;水庫滲漏補給量0.4480億立方米/年,占總補給量的9.17%。估算渭北巖溶水可開采量為1.3651億立方米/年,其東部為0.9621億立方米/年,西部可開采資源為0.4030億立方米/年。

陜南秦巴山區(qū)巖溶區(qū)分布廣泛,主要分布于巴山的寧強、鎮(zhèn)巴,秦嶺山區(qū)的留壩、寧陜、山陽、洛南一帶,其巖溶水和基巖裂隙水總補給區(qū)面積7.9585萬平方千米,具有開采價值的大泉(流量>101/秒)與地下暗河共計287處(個),多以泉水的形式排泄。估算全省巖溶水可開采資源總量為2.1535億立方米/年,其中陜北地區(qū)0.7884億立方米/年,關中地區(qū)1.3651億立方米/年,詳見表1-3-7、1-3-8:

關中地區(qū)2014年渭北巖溶水巖溶大泉排泄量及可開采量估算統(tǒng)計表

表1-3-7

陜西省2014年巖溶水可開采量估算表

表1-3-8

陜西省對承壓水的勘探工作偏少。據“鄂爾多斯高原自流水盆地”專題報告,陜西省境內白堊系洛河組承壓水主要分布在關中地區(qū)的長武、彬縣、旬邑境內,以及陜北地區(qū)的吳旗、志丹、安塞、洛川、宜君境內。洛河組承壓水頂板在關中地區(qū)較深為300~1000米,在陜北地區(qū)較淺為120~480米。水頭埋深在關中地區(qū)較淺,在陜北區(qū)較深。靖邊、榆林、吳旗、志丹、黃陵等地,已有部分地區(qū)開發(fā)利用洛河組砂巖地下水,井深150~500米,單井出水量都在40立方米/小時左右;長武、彬縣、旬邑等地,也在河道匯水地段打成部分深井開發(fā)利用洛河組砂巖地下水,井深600~800米,單井出水量達50立方米/小時以上,個別大于250立方米/小時。

第三節(jié) 水資源總量

陜西全省多年平均水資源總量423.3億立方米。其中黃河流域116.6億立方米,長江流域306.7億立方米,分別占全省水資源總量的27.5%、72.5%。陜北40.4億立方米,關中82.3 億立方米,陜南300.6億立方米,分別占全省水資源總量的9.5%、19.4%、71.1%,我省水資源總量在全國排第19位,是全國水資源總量28412億立方米的1.5%。人均、單位耕地水資源總量1162立方米和588立方米/畝,均低于全國平均水平,分別是全國平均水平2196立方米、1437立方米/畝的53%和41%,屬人均高于1000立方米低于1667 立方米的水資源緊缺省份。

陜西全省多年平均年水資源可利用總量162.7億立方米,其中黃河流域71.6億立方米,占全省水資源可利用總量的44%,長江流域91.1億立方米,占全省水資源可利用總量的56%。

2014年陜西省水資源總量351.64億立方米,其中地表水資源量325.85億立方米,地下水資源量124.12億立方米,地下水資源與地表水資源重復計算量98.33億立方米,詳見表1-3-9:

陜西省2014年行政分區(qū)水資源總量表

表1-3-9 水量單位:億立方米

第四節(jié) 水質評價

1996年以來,陜西省水環(huán)境監(jiān)測中心在全省逐步設立了166個檢測站點,對全省國家重要水功能區(qū)和14個水庫水源地的水質狀況進行了持續(xù)檢測,同時負責在81個監(jiān)測點對全省81個排污斷面水質進行了多年檢測。

河流水庫監(jiān)測依據SL219-2013《水環(huán)境監(jiān)測規(guī)范》執(zhí)行。檢測常規(guī)項目為:水溫、氫離子濃度指數值、溶解氧、高錳酸鹽指數、化學需氧量等24項;非常規(guī)項目為:礦化度、總硬度、電導率、懸浮物、硝酸鹽氮等17項。湖泊水庫、飲用水水源地監(jiān)測在常規(guī)項目的基礎上,增加了氯化物、葉綠素a、透明度3項,共計27項;非常項目在河流非常規(guī)項目基礎上減少了氯化物1項,共計16項。飲用水源地常規(guī)項目共計32項,非常規(guī)項目共計80項。

以檢測結果為依據,陜西省水環(huán)境監(jiān)測中心負責組織開展了對全省水樣采集及分析工作,對各年水化學資料,經省級監(jiān)測中心和流域機構兩級整編與審查,逐年編制刊印了水質資料實測成果,并刊入黃河、長江兩大流域水文年鑒。

全省廢污水排放量。2014年全省廢污水排放總量11.18億噸,其中:第二產業(yè)排放5.66億噸,占50.6%;第三產業(yè)排放1.08億噸,占9.6%;城鎮(zhèn)居民生活排放4.45億噸,占39.8%。全省排入江河的廢污水總量為9.78億噸。從地域分布看,工業(yè)廢水和生活污水主要分布在西安、寶雞、咸陽、渭南四市,工業(yè)排放3.85億噸,居民生活排放3.43億噸,分別占全省工業(yè)廢水、生活污水排放總量的70.7%、77.2%。2014年陜西省行政分區(qū)廢污水排放量見表1-3-10:

陜西省2014年行政分區(qū)廢污水排放量統(tǒng)計表

表1-3-10 單位:億噸

主要河流水質評價。2014年,根據陜西省水環(huán)境監(jiān)測中心、黃河、長江流域水保局監(jiān)測的全省主要河流154個水質斷面監(jiān)測資料,按照國家標準采用單指標評價法,分汛期、非汛期和全年平均三個水期評價的結果是:陜西省評價河長7077.6千米,Ⅰ~Ⅲ類水河長占總評價河長的81.15%;Ⅳ~Ⅴ類水河長占8.35%;劣Ⅴ類水河長占10.50%。主要超標項目為氨氮、化學需氧量。詳見圖1-3-1:

圖1-3-1

2014年參加評價的水功能區(qū)148個,涉及河長7077.6千米。滿足水域功能目標的81個,占評價水功能區(qū)總數的54.7%。其中滿足水域功能目標的一級水功能區(qū)(不包括開發(fā)利用區(qū))占51.8%;二級水功能區(qū)占58.5%。2014年水功能區(qū)按個數、河長達標狀況見表1-3-11,圖1-3-2。

陜西省2014年各類水功能區(qū)水質達標情況統(tǒng)計表

表1-3-11

圖1-3-2 2014年陜西省水功能區(qū)全年平均各類水功能區(qū)達標比例與2013年比較圖

從圖1-3-2可以看出,保護區(qū)、保留區(qū)、飲用水源區(qū)、工業(yè)用水區(qū)、農業(yè)用水區(qū)達標率均比2013年有所提高,景觀娛樂用水區(qū)、過渡區(qū)達標率與上年持平,緩沖區(qū)、漁業(yè)用水區(qū)、排污控制區(qū)達標率與上年比較有所降低。

重點水源地水庫水質類別評價,采用單指標評價法,最差的項目賦全權,又稱一票否決權,確定地表水水質類別,并以Ⅲ類地面水標準值作為水體是否超標的判定值。2014年陜西省水庫水質狀況見表1-3-12:

陜西省2014年水庫水質狀況一覽表

表1-3-12

水庫水質營養(yǎng)狀況評價。評價項目:總磷、總氮、葉綠素(a)、高錳酸鹽指數和透明度共5項。評價結果:參與富營養(yǎng)化評價的水庫共10個,其中輕度富營養(yǎng)的2個,是王瑤水庫、安康水庫,其余全部為中營養(yǎng)。2014陜西省水庫富營養(yǎng)化評價見圖1-3-3:

圖1-3-3 2014年陜西省水庫富營養(yǎng)化評價

第五節(jié) 河流泥沙

陜西省河流大部分為多泥沙河流,且泥沙大多集中在黃河流域,“黃河斗水,泥居其七”。河流泥沙淤積河道,容易形成洪水危害,對水利工程效益影響也比較大。

河流含沙量又稱固體徑流。指單位體積渾水中所含泥沙的數量,計量單位為千克/立方米。陜西省河流泥沙主要受氣候、流域表面和人類活動等因素影響。全省黃河、長江兩大流域的自然地理條件差異明顯,河流含沙量相差懸殊。20世紀50~90年代,陜西全省多年平均輸沙量為7.95億噸,主要來源于陜北地區(qū),約占全省輸沙量的85%以上。侵蝕模數差異很大,最小的小于100噸/平方千米,最大的接近30000噸/平方千米,相差300多倍。

位于陜北黃土高原丘陵溝壑區(qū)的皇甫川、窟野河、無定河中下游、清澗河、延河及洛河上游年均含沙量在200~300千克/立方米;延河以南與洛河中游的黃土高原區(qū),河流年均含沙量多為20~50千克/立方米,陜北沙漠區(qū)河流含沙量一般為5~20千克/立方米,北部高達20~50千克/立方米;渭北黃土臺塬階地區(qū),河流年均含沙量為5~20千克/立方米之間,關中平原及漢中盆地,地勢平坦,侵蝕微弱,為1.0千克/立方米以下;秦嶺北麓河流,年均含沙量一般為0.5~1.0千克/立方米,眉縣南部塬區(qū)、灞河及以東的黃土塬區(qū)分別高達2~10千克/立方米;秦巴山區(qū)、武侯鎮(zhèn)水文站以上與紅寺壩水庫上游2~5千克/立方米,旬陽以東及丹江區(qū)大多為2~5千克/立方米,其余地區(qū)為0.5~2千克/立方米。

河流含沙量的年內變化是汛期(6~9月)各月大,而非汛期各月小。用汛期月均含沙量與非汛期月均含沙量做比較,黃河流域一般在5~40倍,長江流域一般為5~10倍。河流含沙量的年際變化較大,最大含沙量與最小含沙量之比一般在5~40倍。

新中國建立以來,全省通過堅持不懈的水土保持治理,特別是1999年以來實施的“山川秀美”與退耕還林(草)工程建設,生態(tài)環(huán)境的好轉使水土流失大幅度減少;加之農村人口不斷向城市轉移,亂墾亂種的情況基本杜絕,生態(tài)環(huán)境做修復的能力增強,河流泥沙也大幅度減少。黃河流域20世紀50~90年代年均入黃泥沙量13億噸左右,但在21世紀以來黃河年均輸沙量只有3億噸左右。據黃委會專家依據窟野河入黃控制站——溫家川水文站1955~2013年實測資料分析,1996~2013年窟野河年來水來沙呈顯著下降趨勢。主要原因是長期的水土保持工作,導致流域水沙在1979年發(fā)生突變。以1956~1979年為基準期,變化期分別是1980~1996年和1997~2004年兩個時段,人類活動對徑流量減少的貢獻率分別是63.09%和87.27%,對輸沙量減少的貢獻率分別是80.1%和92.9%,人類活動的減水減沙作用顯著上升且對水沙變化的影響遠大于降水。陜北地區(qū)其他黃河一級支流中的禿尾河、無定河水沙變化大致與窟野河相當。黃河流域陜西地區(qū)入黃泥沙大幅度減少,對黃河下游治理做出了重大貢獻。

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